주요 연구 성과

주요 연구 성과

  • 이상봉 교수님 연구실, LES와 잠입경계법을 이용한 도심 경계층 유동 해석
  • 관리자 |
  • 2024-07-01 10:26:06|
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수도권 인구 밀집 현상으로 인해 교통 인프라에 대한 수요는 증가하고 있지만, 공간적인 한계와 환경 문제로 인해 이에 대한 공급이 제한적인 실정이다. 이를 해결하기 위해 새로운 개념인 도심 항공 모빌리티(Urban Air Mobility, UAM) 중요성이 세계적으로 대두되고 있으다. UAM은 환경친화적이며 도심 상공을 이동하는 특성을 지니어 기존 교통 체계의 문제점을 해결할 것으로 전망된다. 이런 세계적인 동향에 발맞추어 대한민국 정부에서도 한국형 도심항공교통(K-UAM) 로드맵을 발표하였으며, 한국형 도심항공교통 그랜드 챌린지 등을 추진하여 UAM의 성공적인 도입을 지원하고 있다. UAM의 성공적인 운행에 있어 필수적으로 고려되어야할 요소로 친환경, 안전, 소음이 제시되고 있으며, 그 중에서도 안전은 작은 규모의 기체로 도심 상공을 비행한다는 UAM의 특성으로 인해 반드시 고려되어야할 요소로 알려져있다. 도심 상공을 비행하는 UAM의 안전한 운항을 위해서는 빌딩으로 인해 발생하는 복잡한 국소 규모 유동의 정확한 예측이 요구되나, 기존 기상 예보 체계에서는 이런 국소규모 유동에 대한 예측이 수행되고 있지 않은 실정이다.





최근 여현민 석사와 이상봉 교수는 도심 유동에 대한 이해를 높이고, 건물에 의해 발생할 수 있는 잠재적 위험으로 예상되는 난류(Turbulence)가 UAM 비행 환경에 미치는 영향을 조사하기 위해 LES (Large Eddy Simulation) 및 IBM(Immersed Boundary Method)을 이용해 비균일 건물 배열에 따른 국지 난류 상승 효과에 대한 연구를 수행하였다. 다양한 비균일 건물 배열 조건에 다른 시간 평균 유동 구조에 대한 분석과 난류 통계 기반 분석이 수행되었으며, 이를 통한 UAM 기체 비행 위험도 분석이 수행되었다. 관련 논문은 2023년도 Building and Environments (BAE) 저널의 236호에 게재되었다. BAE 저널은 도심 환경 및 건물에 대한 유동, 구조 및 다양한 분야의 공학적 연구를 게재하는 학술지이며, Journal Citation Reports에서 집계된 상위 4%에 해당하는 저명한 국제 학술지이다. (https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2023.110217)
 
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